SU1081769A1

SU1081769A1 - D.c.voltage converter

Info

Publication number: SU1081769A1
Application number: SU823525554A
Authority: SU
Inventors: Павел Алексеевич Золотухин; Николай Григорьевич Буковшин; Леонид Алексеевич Волошин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6208
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-03-23

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий задающий генератор цепь питани которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питани устройства,. подсоединенным к ключеBC5 C ; ; П р 5Л2ет .:л вому усилителю мощности с вьрсодным трансформатором, одна из обмоток которого подсоединена к выходным выводам , а друга через выпр митель подключена параллельно выводам питани задающего генератора, о т л и ч.а ющ и и с тем, что, с целью повыше ни надежности путем ограничени рассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропадании запирающего сигнала, базо-эмиттерный переход коммутирующего транзистора зашунтирован введенным резистором, а его база соединена с запускающим резистором через введенный конденсатор , при этом параллельно входным выводам питани устройства подсоеди (Л нен введенный дополнительный резистор.A CONSTANT VOLTAGE CONVERTER containing a master oscillator whose power circuit is connected to the input power terminals of the device through a limiting resistor and the power circuit of the switching transistor. connected to a key BC5 C; ; P 5L2et.: A power amplifier with a step-down transformer, one of the windings of which is connected to the output pins, and the other is connected via a rectifier in parallel to the power supply terminals of the master oscillator, so that the purpose is to increase reliability by limiting the dissipated power on the limiting resistor when the blocking signal disappears, the switching-transistor basic-emitter junction is bridged by the inserted resistor, and its base is connected to the triggering resistor through the input condenser ator, the parallel input terminals of the power device CONNECTION (A nen inputted additional resistor.

Description

0000

о ;о I Изобретение относитс к силовой электротехнике и может использовать с при разработке вторичных источников питани . Известны транзисторные инверторы содержащие источник питани , подключенный к нему через коммутирукнций транзистор задающий генератор, а также ключевой усилитель мощности с трансформатором, обмотка которого через выпр митель подключена параллельно задающему генератору Cl Недостаток данных инверторов заключаетс в их сравнительной сложности и относительно невысоком КПД. Кроме того, при использовании в качестве источника питани стандарт ной сети 220 В, 50 Гц с силовым выпр мителем и конденсаторным фильтром напр жени на выходе инвертора достигают 340-380 В, что не обеспечивае выполнени по известным схемам существующих ТИПОВтранзисторов достаточно надежного задающего генератора , так как напр жение на транзистоpax в схеме задающего генератора с нулевым выводом при указанных услови х достигает 700-800 В. Наиболее близким к изобретению вл етс транзисторный инвертор, содержащий задакиций генератор, цепь питани которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммути рующего транзистора подсоединена к входным выводам питани устройства, подсоединенным к ключевому усилителю мощности с выходным трансформа тором, одна из обмоток которого под соединена к выходным выводам, а дру га через выпр митель подключена параллельно вьгеодам питани задающе го генератора Г25. Недостаток такого инвертора низка надежность, обусловленна резким возрастанием мощности рассеи вани на ограничительном резисторе в случае пропадани запирающего напр жени по причине выхода из стр выпр мител или транзисторов ключевого усилител мощности, а также при обрыве цепи первичной обмотки трансформатора ключевого усилител мощности. Целью изобретени вл етс повышение надежности путем ограничени рассеиваемой мощности на ограничительном резисторе при пропадании за пирающего сигнала. 692 Поставленна цель достигаетс i тем, чтов преобразователе посто нно го напр жени , содержащем задающий генератор, цепь питани которого через ограничительный резистор и силовую цепь коммутирующего транзистора подсоединена к входным выводам питани устройства, подсоединенным к ключевому усилителю мощности с выходным трансформатором, одна из обмоток которого подсоединена к выходным выводам, а друга через выпр митель подключена параллельно выводам питани задающего генератора, базо-эмиттерный переход коммутирующего транзистора зашунти-рован введенным резистором, а его база соединена с запускающим резистором через введенный конденсатор, при этом параллельно входным выводам питани устройства подсоединен введенный дополнительный резистор. На чертеже представлена принципиальна схема устройства. Транзисторный преобразователь содержит источник питани 1, подсоединенньй к входным выводам питани устройства, запускающий резистор 2, св занный с базой коммутирующего транзистора 3, подсоединенного к задающему генератору 4, через ограничительный резистор 5-, трансформатор задающего генератора с обмотками 6 - 6-J, ключевой усилитель мощности 7, трансформатор ключевого усилител мощности с обмотками 8 - 8о, одна из обмоток которого св зана с выходными выводами, а друга через выпр митель 9 подключена параллельно задающему генератору, нагрузку 10, диод 11, стабилитрон 12, дополнительную цепочку из последовательно соединенных конденсатора 13 и резистора 14, причем один вывод конденсатора 13 подключен через запускающий резистор 2 к положительному входному выводу питани , другой через дополнительный резистор 14 - к отрицательному входному выводу питани , а к точке соединени конденсатора 13 и 14 подключена база коммутирующего транзистора. Транзисторный преобразователь работает следующим образом. При включении сети переменного синусоидального тока на выходе источника питани 1 увеличиваетс напр жение, при этом конденсатор 13 зар жаетс через запускающий резистор 2 до напр жени источника пи тани . В результате протекани зар дного тока конденсатора 13 в базу коммутирующего транзистора 3 поступает отпирающий сигнал, что приводит к переходу этого транзистора в состо ние насыщени и, как следствие, подключению задающего генератора 4 через ограничительный резистор 5 к источнику питани 1. На всех обмотках 6, - 6 трансформатора задаю щего генератора, содержащего стабилизирующий частоту LC-контур, формируютс пр моугольные переменны импульсы напр жени и в базы транзи торов ключевого усилител мощности г7 начинают поступать отпирающие пр моугольные импульсы тока. В результате на обмотках 8 - 8д трансформатора , вход щего в состав ключе вого усилител мощности, также формируютс пр моугольные импульсы нап р жени . В установивщемс режиме задающий генератор питаетс от обмотки 8 трансформатора через выпр митель 9, а базова цепь коммутирующего транзистора после зар да конденсатора 13 отключаетс от источника питани 1. Обмотки В j - 8 1 обычным образом через соответствующие диоды обеспечивают защиту транзисторов усилител от сквозньпс токов, обусловленных так называемым эффектом перекрыти Обмотка 8} подключена к нагрузке 10 инвертора. Диод 11 и стабилитрон 12 используютс дл ограничени напр жени на входе задающего генератора в процессе пуска и не вл ютс необходимыми элементами инвертора . Резистор 15 и диод 16 служат дл разр да конденсатора 13 после отключени инвертора от сети переменного тока. Таким образом, в устройстве полностью исключена перегрузка ограничительного резистора при выходе из стро транзисторов ключевого усилител при обрыве первичной обмотки трансформатора. Тем самым повьппаетс надежность устройства. Исключение из схемы четырех диодов и дополнительной обмотки трансформатора также повьшаеТ надежность. Кроме того, потери в цепи запуска в установившемс режиме не превышают 0,2-1% против 10-15% в схеме известного устройства. По вилась возможность регулировки пуска задающего генератора в течение времени, необходимого дл установлени напр жени на усилителе мощности. Устранена необходимость применени ограничительного резистора с большим запасом по мощности, что особенно важно при разработке малогабаритных источников, и сохранены услови надежного запуска.o; o I The invention relates to electrical power engineering and may be used in the development of secondary power sources. Transistor inverters are known which contain a power source, a transistor driving a generator through a commutation, as well as a key power amplifier with a transformer, the winding of which through a rectifier is connected in parallel to a driving generator Cl. The disadvantage of these inverters is their comparative complexity and relatively low efficiency. In addition, when using a standard 220 V, 50 Hz power source with a power rectifier and a capacitor filter, the voltage at the inverter output reaches 340-380 V, which does not ensure that the existing TYPOVtransistors with a sufficiently reliable master oscillator perform as the voltage on the transistors in the circuit of the master oscillator with a zero output under the specified conditions reaches 700-800 V. The closest to the invention is a transistor inverter containing the settings of the generator, the power circuit Which through a limiting resistor and the power circuit of the switching transistor is connected to the input power terminals of the device connected to a key power amplifier with an output transformer, one of the windings of which is connected to the output terminals, and another through a rectifier connected in parallel with the power supply driver generator G25. The disadvantage of such an inverter is low reliability due to a sharp increase in scattering power on the limiting resistor in the event of a blocking voltage loss due to the output of the rectifier or transistors of the key power amplifier, as well as at the break of the primary winding circuit of the transformer of the key power amplifier. The aim of the invention is to increase reliability by limiting the dissipated power on the limiting resistor when the perimeter signal disappears. 692 The goal is achieved by the fact that a DC converter containing a master oscillator, whose power supply through a limiting resistor and the power circuit of the switching transistor is connected to the input power terminals of the device connected to a key power amplifier with an output transformer, one of which windings connected to the output pins, and the other through a rectifier connected in parallel to the power supply terminals of the master oscillator, the basic-emitter junction of the switching transistor It is shunted by an inserted resistor, and its base is connected to the triggering resistor through an inserted capacitor, while the additional resistor is connected in parallel with the input power terminals of the device. The drawing shows a schematic diagram of the device. The transistor converter contains a power source 1 connected to the input power terminals of the device, a triggering resistor 2 connected to the base of the switching transistor 3 connected to the master oscillator 4 through the limiting resistor 5, the master transformer with windings 6 - 6-J. power amplifier 7, a transformer of a key power amplifier with windings of 8–8 o, one of whose windings is connected to output terminals, and the other through rectifier 9 is connected in parallel with a master oscillator, nag 10, diode 11, zener diode 12, an additional chain of series-connected capacitor 13 and resistor 14, with one output of capacitor 13 connected via triggering resistor 2 to the positive input power terminal, the other through additional resistor 14 to the negative input power terminal, and The connection point of the capacitor 13 and 14 is connected to the base of the switching transistor. Transistor converter operates as follows. When the AC sinusoidal network is turned on, the output of the power source 1 increases the voltage, while the capacitor 13 is charged through the triggering resistor 2 to the voltage of the power source. As a result of the flow of the charge current of the capacitor 13, the unlocking signal enters the base of the switching transistor 3, which leads to the transition of this transistor to the saturation state and, as a result, connecting the master oscillator 4 through the limiting resistor 5 to the power source 1. On all windings 6, - 6 transformers of a master oscillator containing a frequency-stabilizing LC circuit, rectangular variable voltage pulses are formed and unlocking begin to flow into the bases of the transistors of the key power amplifier r7. p square-wave current pulses. As a result, rectangular voltage pulses are also generated on the windings 8-8 of the transformer included in the key power amplifier. In the steady state, the master oscillator is powered from the winding 8 of the transformer via rectifier 9, and the base circuit of the switching transistor after charging the capacitor 13 is disconnected from the power source 1. The windings B j-8 1 in the usual way protect the transistors of the amplifier from ground currents, caused by the so-called overlap effect. The winding 8} is connected to the load 10 of the inverter. Diode 11 and Zener diode 12 are used to limit the voltage at the input of the master oscillator during the start-up process and are not necessary elements of the inverter. The resistor 15 and the diode 16 serve to discharge the capacitor 13 after disconnecting the inverter from the AC network. Thus, the device completely eliminates the overload of the limiting resistor when the key amplifier leaves the transistors when the primary winding of the transformer breaks. This will increase the reliability of the device. The exclusion of four diodes from the circuit and the additional winding of the transformer also increases reliability. In addition, the losses in the launch chain in the steady state mode do not exceed 0.2–1% against 10–15% in the scheme of the known device. It was possible to adjust the start of the master oscillator for the time required to establish the voltage on the power amplifier. The need to use a limiting resistor with a large power reserve, which is especially important when developing small-sized sources, is eliminated, and the conditions for reliable starting are preserved.

1212

aa

1515

ЪB

Claims

A DC / DC converter containing a master oscillator, the power supply circuit of which is connected via a limiting resistor and the power circuit of a switching transistor to the input power terminals of the device, connected to a key power amplifier with an output transformer, one of whose windings is connected to the output terminals and the other through a rectifier connected in parallel to the power leads of the master oscillator, characterized in that, in order to increase reliability by limiting the dissipated power to If the blocking signal disappears, the base-emitter junction of the switching transistor is bridged by the introduced resistor, and its base is connected to the starting resistor via the introduced capacitor, while the added additional resistor is connected in parallel with the input power pins of the device.